매트릭스 LED 디스플레이. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / Освещение

 기사에 대한 의견

마이크로 컨트롤러 기반의 장치를 개발할 때 정보 표시 장치를 선택하는 문제는 거의 항상 발생합니다. 문자, 숫자 및 기타 대형 고휘도 문자를 표시기에 표시하려는 경우 가장 좋은 솔루션은 종종 매트릭스 LED 디스플레이입니다. 제안된 기사에서는 저자가 개발한 XNUMX가지 친숙도에 대한 디스플레이 모듈에 대해 설명합니다. 다양한 정보 소스와 함께 작동하여 TWI 인터페이스를 통해 표시할 데이터를 수신할 수 있습니다(I²씨). MAX6953 칩은 LED 매트릭스 제어 장치의 프로토타입 역할을 했습니다.

설명된 모듈은 LCD 모듈의 대안으로 설계되었으며, 주요 단점은 문자 크기가 작고 이미지 대비가 불충분하여 표시된 정보의 가독성이 좋지 않다는 것입니다. LED 매트릭스 외에도 모듈에는 외부 장치에서 받은 문자 코드 및 제어 정보를 LED 제어 신호로 변환하는 마이크로 컨트롤러 제어 장치가 있습니다.

모듈의 문자 생성기에는 ASCII 코드 표(구두점, 숫자, 라틴 문자 및 기타 문자)에 따라 $20-$7F 코드와 $A8, $B8, $00-$FF(러시아어 문자, ASCII 코드 표에 따름). CP1251). 원하는 경우 마이크로 컨트롤러 프로그램에 있는 문자 생성기 테이블에 새 기호 이미지를 추가하여 표시된 기호 세트를 보완할 수 있습니다.

XNUMX개의 친숙도 중 하나에 캐릭터의 "깜박임"을 구현했습니다. 친숙함의 수와 깜박이는 빈도는 정보의 출처를 설정합니다. 외부 조명에 따라 발광 다이오드의 발광 밝기를 자동으로 조정하거나 수동으로 조정할 수 있습니다.

모듈은 TWI 인터페이스를 통해 정보 소스에 연결됩니다(I²씨). 연결되지 않은 경우 "No Data!" 메시지가 표시됩니다. TWI 버스의 모듈 주소는 $A0입니다. 필요한 경우(예: 동일한 주소를 가진 다른 장치가 동일한 버스에 연결되어 있는 경우) 변경할 수 있습니다. 이렇게 하려면 모듈 마이크로컨트롤러 프로그램(MATRIX_8D.asm 파일)에서 라인을 찾아야 합니다.

.equ AddrTWI = $A0

$A0 주소를 다른 주소로 바꾼 다음 프로그램을 다시 번역하십시오.

LED 제어 장치는 두 개의 노드로 구성되며 그 다이어그램은 그림에 나와 있습니다. 1 및 그림. 2. 노드 보드는 커넥터 X3과 X12, X4와 X9, X6과 X7을 연결하여 상호 연결됩니다. 정보 소스의 케이블은 커넥터 X2에 연결됩니다. 모듈이 제조된 후 DD1 마이크로컨트롤러(ATmega1-8PU)는 X16 커넥터를 통해 프로그래밍됩니다. MATRIX_8D.hex 파일의 코드는 마이크로컨트롤러의 FLASH 메모리에 로드되어야 하며 해당 구성은 표에 따라 프로그래밍되어야 합니다. 1, 여기서 마이크로컨트롤러 제조업체가 설정한 것과 다른 비트 값은 색상으로 강조 표시됩니다.

쌀. 1 (확대하려면 클릭)

그림. 2

표 1

있습니다.0 - 비트 프로그램됨, 1 - 비트 프로그램되지 않음.

보드에는 1개(각 디스플레이 문자당 8개) 노드 A3-A74이 있으며, 이는 마이크로컨트롤러의 제어 하에 매트릭스 문자의 각 LED 행의 결합된 음극에 공급되는 신호를 형성합니다. 이 모든 노드는 동일하며 그림에 표시된 구성표에 따라 조립됩니다. 595. 각각에는 마이크로컨트롤러가 출력하는 직렬 코드를 병렬로 변환하는 MC2803HC1AD 칩과 복합 트랜지스터 기반의 개방형 컬렉터 전류 증폭기 세트(ULN1ADW 칩)가 있습니다. 노드 A8-AXNUMX의 각 XXNUMX 커넥터에는 해당 익숙한 LED 행의 음극이 연결됩니다.

그림. 3

마이크로컨트롤러 프로그램은 노드 A1-A8을 번갈아 선택하여 노드에 코드를 로드하고 마이크로컨트롤러의 출력 PC0-PC2에 O에서 7까지의 코드(익숙함 숫자보다 하나 적음)를 출력하고 출력 PC3에 신호를 디코더 DD2의 작동(그림 1 참조). 결과적으로 코드에 해당하는 디코더 출력에 낮은 논리 레벨이 설정되어 연결된 DD1 칩(그림 3)이 마이크로 컨트롤러의 PB3 출력에서 ​​프로그램에 의해 생성된 직렬 코드를 수신할 수 있습니다.

출력 PD3-PD7 및 증폭된 트랜지스터 VT2-VT6에서 생성된 신호는 매트릭스 LED 열의 애노드를 결합하는 1개의 회로 각각에 전압을 번갈아 공급합니다. 0자 같은 숫자의 스피커를 병렬로 연결해 동시에 켜기 때문에 디스플레이 깜박임이 덜 눈에 띈다. 마이크로 컨트롤러의 출력 PBXNUMX에서 나오는 신호로 제어되는 트랜지스터 VTXNUMX을 사용하면 모든 디스플레이 LED를 동시에 끌 수 있습니다.

디스플레이 모듈에 전원을 공급하기 위해 X8에 9V, 50Hz가 공급됩니다. 적합한 강압 변압기에서 얻을 수 있습니다. 저자는 132A의 부하 전류에서 3차 권선의 전압이 9V인 변압기 TP-0,5-2을 사용했습니다. 교류 전압은 VD1 다이오드 브리지를 정류합니다. 통합 스태빌라이저 DA5은 모듈의 미세 회로에 8V를 제공합니다. 조정 가능한 출력 전압을 가진 스태빌라이저는 전계 효과 트랜지스터 VT2과 병렬 스태빌라이저 DA17에 구축됩니다. "최소 전압 강하가 작은 안정기"기사에서 I. Nechaev가 설명한 회로가 사용되었습니다. 튜닝 저항 RXNUMX을 사용하여 설정된 전압 U_밝은 트랜지스터 VT1-VT6을 통해 LED의 양극에 들어가 글로우의 밝기를 결정합니다.

또한 전계 효과 트랜지스터 VT7은 밝기를 제어합니다. 게이트는 가변 저항 R11, 고정 저항 R12, R13 및 전압 분배기 포토 레지스터 R16에서 전원을 공급받습니다. 포토레지스터의 저항은 디스플레이가 설치된 장소의 조도가 높아질수록 낮아진다. 결과적으로 트랜지스터 VT7의 게이트 전압이 증가하고 개방되어 전압 U가 감소합니다._밝은 디스플레이 LED의 밝기. 가변 저항 R11은 자동 밝기 변경을 위한 최적의 한계를 설정합니다. 점퍼 S1을 제거하면 자동 밝기 제어를 비활성화할 수 있습니다.

LED 매트릭스는 그림에 표시된 것과 같이 조립된 두 개의 동일한 보드에 있습니다. 4 계획. 첫 번째 LED 보드의 커넥터 X1은 보드의 커넥터 X5에 연결되며 그 다이어그램은 그림에 나와 있습니다. 1 및 동일한 보드에서 노드 A2-A5의 커넥터 X1이 있는 커넥터 X1-X4. 마찬가지로 두 번째 LED 보드를 그림에 회로가 ​​표시된 보드에 연결하십시오. 커넥터 X2 및 노드 A11-A5의 커넥터 Xl을 사용하는 8.

쌀. 4 (확대하려면 클릭)

개별 LED 대신 디스플레이를 구축하기 위해 매트릭스 열에 연결된 양극이 있는 5x8 또는 5x7 요소 구성과 함께 기성품 LED 기호 합성 매트릭스를 사용할 수 있습니다. 5x7 행렬은 모든 러시아어 문자를 완전히 표시하지 않습니다.

모듈의 모든 인쇄 회로 기판은 1,5mm 두께의 호일 유리 섬유로 양면으로 만들어집니다. 마이크로 컨트롤러와 노드 A1-A4가 위치한 보드의 인쇄 회로 도체 도면이 그림 5에 나와 있습니다. 6, 부품의 위치 - Fig. XNUMX.

그림. 5

그림. 6

노드 A5-A8이 있는 보드는 그림에 표시된 도면에 따라 만들어집니다. 그림 7에 따라 부품이 배열되어 있습니다. 8. 두 보드 모두에서 노드 A1-A8(커넥터 포함)과 관련된 부품의 항목 지정에는 노드 번호와 일치하는 접두사(예: 8DD1)가 제공됩니다. 커넥터 X5, X11 및 1X1-8X1은 나머지 부품이 설치된 보드의 반대편에 있습니다. 이는 LED 매트릭스 보드에 있는 커넥터와 직접 도킹하는 편의를 위해 수행됩니다. 이 보드의 그림 (두 개는 동일)이 그림에 나와 있습니다. 9. 커넥터는 LED 반대쪽에 설치됩니다. 모든 보드는 단일 행 PBS(암) 및 PLS(수) 커넥터를 사용합니다.

그림. 7

그림. 8

그림. 9

제어 보드의 1열 X2, X6(PLD-10) 및 X4(PBD-XNUMX)은 예외입니다.

DD1 마이크로컨트롤러 프로그램은 정보 소스에서 수신한 문자 코드를 RAM에 저장한 다음 표시할 문자 이미지에 해당하는 코드를 문자 생성기 테이블에서 분석하고 검색합니다. 각각 16자로 구성된 2개의 블록으로 구성된 문자 생성기의 일부가 표에 나와 있습니다. XNUMX. 각 기호는 XNUMX개(매트릭스 열 수에 따라) XNUMX비트(매트릭스 행 수에 따라) XNUMX진 코드로 설명됩니다. 이 코드의 단위는 LED 켜짐, XNUMX에서 꺼짐에 해당합니다.

표 2

프로그램은 표시되기 전에 임시로 저장되는 RAM 셀에 문자의 표시 코드를 다시 씁니다. 마이크로 컨트롤러의 SPI 하드웨어 모듈은 이러한 코드를 의도한 노드 A74-A595의 1HC8 마이크로 회로의 직렬 레지스터에 하나씩 푸시합니다. 여기에서 마이크로컨트롤러의 PB2 출력에서 ​​생성된 신호에 의해 저장 레지스터로 전송됩니다.

5자리 디스플레이의 총 LED 열 수는 8x40=100입니다. 최소 1Hz의 주파수로 정보를 업데이트해야 합니다. 그렇지 않으면 깜박임이 가능합니다. 따라서 한 열에 정보를 쓰는 데 100/40/0,00025 = 4000초 이상을 소비할 수 없습니다. 이는 16MHz에 해당하는 마이크로 컨트롤러 클록 주파수의 64주기입니다. 대략 이 주기의 프로그램 인터럽트 요청은 클록 주파수의 프리스케일러가 62인 마이크로컨트롤러의 16000000비트 타이머에 의해 생성됩니다. 타이머 재계산 계수는 64로 설정됩니다. 실제 정보 업데이트 속도는 62/40/로 밝혀졌습니다. 100,8/XNUMX=XNUMXHz.

표시된 정보를 변경해야 할 때마다 해당 소스는 TWI 인터페이스를 통해 주소 패킷과 7개의 정보 바이트를 모듈로 보내야 합니다. 주소 바이트는 최하위 비트에 1(쓰기 플래그)이 있는 모듈의 주소를 포함해야 합니다. 처음 8개의 정보 바이트에는 왼쪽에서 오른쪽으로 순서대로 표시해야 하는 문자 코드가 포함되어 있습니다. 아홉 번째 바이트의 상위 50비트는 디스플레이에서 깜박이는 친숙함의 숫자보다 XNUMX단위 더 큰 숫자를 포함해야 합니다(숫자는 왼쪽에서 오른쪽으로 XNUMX에서 XNUMX까지 계산됨). 이 바이트가 XNUMX으로 설정되면 깜박임이 비활성화됩니다. 깜박이는 기간은 XNUMX번째 바이트의 숫자를 지정하며 각 단위는 XNUMXms에 해당합니다.

디스플레이 모듈은 올바른 주소와 XNUMX개의 데이터 바이트를 수신했음을 소스에 확인합니다. XNUMX번째 정보 바이트의 수신은 확인되지 않으며 이는 패킷 수신 완료를 나타냅니다. 그 후 모듈은 다시 다음 패킷을 수신할 준비가 됩니다. 수신하기 전에 이전에 수신한 정보가 디스플레이에 표시됩니다.

마이크로 컨트롤러 프로그램의 수신 오류 처리는 수행되지 않습니다. 문자 생성기에 없는 문자 코드가 수신되면 해당 친숙도에 사각형 프레임의 물음표가 표시됩니다. 디스플레이를 지우는 명령이 없습니다. 대신 20개의 공백 문자($XNUMX)가 있는 정보 패킷을 보내야 합니다.

디스플레이 모듈이 정지되는 것을 방지하기 위해 마이크로컨트롤러에서 감시 타이머가 활성화됩니다.디스플레이 제어 서브루틴이 32ms 이내에 호출되지 않으면 마이크로컨트롤러가 강제로 재설정되고 전원이 켜질 때와 같이 프로그램이 새로 시작됩니다.

LED 측면에 하우징이 없는 디스플레이 모듈의 모습은 Fig. 10 및 미세 회로 설치 측면에서-그림에서. 11. 조립된 구조물을 처음 켜기 전에 최소 전압값 U를 설정해야 합니다._밝은. 자동 밝기 제어 장치는 디스플레이의 작동 조건에 따라 조정됩니다.

그림. 10

그림. 11

모듈 하우징은 Philips 비디오 플레이어에서 가져온 것입니다. SDA 및 SCL 라인은 양방향, 12위치 스위치를 통해 모듈에 연결됩니다. 한 위치에서 정보는 모듈 케이스에 설치된 XNUMX핀 커넥터를 통해 모든 외부 소스에서 나옵니다. 두 번째 - 같은 경우에 위치한 전자 시계에서 그림에 표시된 구성표에 따라 조립됩니다. XNUMX.

그림. 12

시계는 ATmega8535-16PU(DD1) 마이크로 컨트롤러와 DS1307(DD2) 마이크로 회로(I 인터페이스가 있는 실시간 시계)를 기반으로 합니다.²C. DD2 마이크로컨트롤러와 통신하기 위해 DD1 마이크로컨트롤러는 디스플레이 모듈에 정보를 전송하는 동일한 0선 버스를 사용합니다. 그러나 버스에 있는 칩($D0)과 모듈($AXNUMX)의 주소가 다르기 때문에 시계 마이크로컨트롤러가 이들을 구별할 수 있습니다. 디스플레이 모듈을 다른 정보 소스에 연결할 때 주소가 일치하지 않도록 주의해야 합니다.

MasterDevice.hex 파일의 코드는 클록 마이크로컨트롤러의 FLASH 메모리에 입력되며 구성은 표에 따라 프로그래밍됩니다. 3. 표와 같다. 1, 제조업체에서 설정한 것과 다른 비트 상태는 색상으로 강조 표시됩니다.

표 3

있습니다. 0 - 비트 프로그램됨, 1 - 비트 프로그램되지 않음.

시계에는 XNUMX개의 제어 버튼이 있습니다. 그들의 목적:

SB1 - 마이크로 컨트롤러를 원래 상태로 설정하고 프로그램을 다시 시작합니다.

SB2 - 시간 및 날짜 설정 모드로 전환합니다. 디스플레이에 "시간"이 잠깐 표시됩니다. 그런 다음 내용이 변경될 레지스터의 이름과 그 안에 기록된 값이 표시됩니다.

SB3 - 현재 시간 표시 모드에서 날짜 표시 모드로 전환합니다. 시간 및 날짜 설정 모드에서 - 디스플레이에 표시되는 낮은 주소를 가진 레지스터로의 전환;

SB4 - 시간 및 날짜 설정 모드에서 현재 시간 표시 모드로 전환합니다. 이 버튼을 누르면 내부 클록 생성기가 시작되고 초를 세는 것은 XNUMX부터 시작됩니다. 디스플레이에 "완료"가 잠깐 표시됩니다.

SB5 - 레지스터에 새 값을 쓰면 디스플레이에 "Write"라는 문구가 잠깐 표시됩니다.

SB6 - 선택한 레지스터에 쓰기 값을 높이면 SB5 버튼을 누를 때 녹음 자체가 발생합니다.

SB7 - 날짜 표시 모드에서 현재 시간 표시 모드로 전환합니다. 시간 및 날짜 설정 모드에서 - 선택한 레지스터에 쓰는 값을 줄이면 SB5 버튼을 누를 때 기록 자체가 발생합니다.

디스플레이 모듈 및 시계의 마이크로컨트롤러용 프로그램은 ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/06/disp.zip에서 다운로드할 수 있습니다.

저자: N. 살리모프

다른 기사 보기 섹션 Освещение.

읽고 쓰기 유용한 이 기사에 대한 의견.

<< 뒤로

과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:

벌크 물질의 고형화 30.04.2024

과학의 세계에는 꽤 많은 미스터리가 있는데, 그 중 하나는 벌크 재료의 이상한 거동입니다. 그들은 고체처럼 행동하다가 갑자기 흐르는 액체로 변할 수 있습니다. 이 현상은 많은 연구자들의 관심을 끌었고, 우리는 마침내 이 미스터리를 푸는 데 가까워질 수 있습니다. 모래시계 속의 모래를 상상해 보세요. 일반적으로 자유롭게 흐르지만 어떤 경우에는 입자가 막히기 시작하여 액체에서 고체로 변합니다. 이러한 전환은 의약품 생산에서 건설에 이르기까지 많은 분야에 중요한 영향을 미칩니다. 미국의 연구자들은 이 현상을 설명하고 이를 이해하는 데 더 가까워지려고 시도했습니다. 이번 연구에서 과학자들은 폴리스티렌 구슬 봉지에서 얻은 데이터를 사용하여 실험실에서 시뮬레이션을 수행했습니다. 그들은 이 세트 내의 진동이 특정 주파수를 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 이는 특정 유형의 진동만 재료를 통해 이동할 수 있음을 의미합니다. 받았다 ...>>

이식된 뇌 자극기 30.04.2024

최근 몇 년 동안 신경기술 분야의 과학 연구는 엄청난 발전을 이루며 다양한 정신 및 신경 질환 치료에 새로운 지평을 열었습니다. 중요한 성과 중 하나는 라이스 대학교 연구실에서 발표한 가장 작은 이식형 뇌 자극기를 만든 것입니다. DOT(Digitally Programmable Over-brain Therapeutic)라고 불리는 이 혁신적인 장치는 환자에게 더 많은 자율성과 접근성을 제공함으로써 치료에 혁명을 일으킬 것을 약속합니다. Motif Neurotech 및 임상의와의 협력으로 개발된 이 임플란트는 뇌 자극에 대한 혁신적인 접근 방식을 도입합니다. 자기전력 전송을 사용하는 외부 송신기를 통해 전원이 공급되므로 기존 기술에서 일반적으로 사용되는 전선과 대형 배터리가 필요하지 않습니다. 이는 절차를 덜 침습적으로 만들고 환자의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 더 많은 기회를 제공합니다. 치료에 사용하는 것 외에도 ...>>

시간에 대한 인식은 무엇을 보느냐에 따라 달라집니다 29.04.2024

시간 심리학 분야의 연구 결과는 계속해서 우리를 놀라게 하고 있습니다. 미국 조지 메이슨 대학(George Mason University) 과학자들의 최근 발견은 매우 놀라운 것으로 드러났습니다. 그들은 우리가 보는 것이 우리의 시간 감각에 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 발견했습니다. 실험 동안 52명의 참가자는 일련의 테스트를 거쳐 다양한 이미지를 보는 시간을 평가했습니다. 결과는 놀라웠습니다. 이미지의 크기와 디테일이 시간 인식에 큰 영향을 미쳤습니다. 크고 덜 어수선한 장면은 시간이 느려지는 듯한 착각을 불러일으키고, 작고 분주한 이미지는 시간이 빠르게 흐르는 듯한 느낌을 줍니다. 연구자들은 시각적으로 어수선하거나 세부적인 내용이 너무 많으면 주변 세계를 인식하는 것이 어려워지고, 결과적으로 시간 인식이 더 빨라질 수 있다고 제안합니다. 따라서 시간에 대한 우리의 인식은 우리가 보는 것과 밀접한 관련이 있음이 밝혀졌습니다. 더 크고 더 작게 ...>>

아카이브의 무작위 뉴스 Kingston KC310 960GB SSD 17.04.2015 Kingston Digital은 가장 큰 엔터프라이즈 SSD인 310GB KC960의 출시를 발표했습니다. 이 2,5인치 드라이브는 Phison PS3110-S10 6채널 컨트롤러를 사용하여 고속 SATA 550Gb/s 데이터 전송을 제공합니다. 순차 읽기 모드에서는 520MB/s, 순차 쓰기 모드에서는 4MB/s에 이릅니다. 96000KB 블록의 랜덤 액세스 작업 성능은 읽기 모드에서 88000IOPS, 쓰기 모드에서 XNUMXIOPS에 이릅니다. 이 드라이브는 정보를 자동으로 복구하는 Advanced SmartECC 데이터 보호 메커니즘과 갑작스러운 정전 시 데이터 손실 위험을 최소화하는 메커니즘을 갖추고 있습니다. 드라이브는 SMART 기술과 TRIM 기능을 지원합니다. 제조업체는 드라이브에 대해 1년 보증을 제공하며, 평균 고장 시간은 681만 시간으로 추정됩니다. SSD 리소스는 전체 서비스 수명 동안 XNUMXTB의 정보를 쓸 수 있는 능력과 동일하다고 선언됩니다.

다른 흥미로운 소식:

▪ 늙은 네발 달린 동물

▪ 풍차는 밤에 지구를 따뜻하게

▪ Joulupukki의 SMS

▪ 학생 크롬북 CTL H4

▪ TV 키체인 MeegoPad T07

과학 기술 뉴스 피드, 새로운 전자 제품

무료 기술 라이브러리의 흥미로운 자료:

▪ Palindromes 사이트 섹션. 기사 선택

▪ 기사 Solovyov Vladimir Sergeevich. 유명한 격언

▪ 기사 파스타와 감자를 요리할 때 물을 넣는 이유는 무엇입니까? 자세한 답변

▪ 기사 칼로 작업. 노동 보호에 대한 표준 지침

▪ 스타 연결 기사. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

▪ 기사 토글 스위치 대신 - 릴레이, KPI 대신 - 저항기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

이 기사에 대한 의견을 남겨주세요:

이 페이지의 모든 언어

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰

www.diagram.com.ua
2000-2024